Inspeção Visual em Soldagem

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Detecção de defeitos em solda através da Inspeção visual 
 
 
Marcos Mendes de Castro¹ 
 
Eng. Leon Denis Rodrigues dos Santos² (orientador) 
 
 
 
RESUMO 
 
 
As descontinuidades em processos de soldagem, mesmo que tomemos todas as 
medidas necessárias para evitá las acabam ocorrendo durante a execução. Uma vez 
introduzidas no processo faz - se necessário à identificação e entendimento das circunstâncias 
que levaram a ocorrer. 
O ensaio visual de soldagem é uma técnica importante no controle de qualidade de 
equipamentos que utilizam esse processo de fabricação. A partir da identificação das 
descontinuidades por meio dessa técnica, podemos tomar ações necessárias para correção, 
prevenção e melhoria no processo. 
No entanto o conhecimento das características do processo, dos materiais empregados, 
a geometria e preparação da junta a ser soldada são de importante contribuição para evitar 
defeitos. 
O objetivo do texto é apresentar e acompanhar um processo de soldagem por eletrodo 
revestido em estaleiro, identificando possíveis descontinuidades que venham a ocorrer, 
apresentando causas e métodos de correção. 
 
Palavras – chave: Solda. Eletrodo revestido. Descontinuidades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ABSTRACT 
 
 The discontinuities in welding processes, even if we take all necessary measures to 
avoid them occur during the execution. Once introduced in the process, it is necessary to 
identify and understand the circumstances that led to it occurring. 
 The visual welding test is an important technique in the quality control of equipment 
that uses this manufacturing process. From the identification of the discontinuities through 
this technique, we can take actions necessary for correction, prevention and improvement in 
the process. 
 However, the knowledge of the characteristics of the process, the materials used, the 
geometry and preparation of the joint to be welded is an important contribution to avoid 
defects. 
 The purpose of the text is to present and follow a welding process by electrode 
coated on site, identifying possible discontinuities that occur, presenting causes and methods 
of correction. 
Keywords: Weld. Covered electrode. Discontinuities 
 
 
 
 
 
Marcos Mendes de Castro ¹Graduando de Engenharia Mecânica na Universidade Uninorte - E-mail: 
mmendescastro@bol.com.br 
Eng. Leon Denis Rodrigues dos Santo ² “ Docente na instituição Uninorte” E-mail: leonrsantos@bol.com.br 
mailto:mmendescastro@bol.com.br
 
 
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1.0 - Introdução 
“Denomina-se soldagem ao processo de união entre duas partes metálicas usando uma 
fonte de calor, com ou sem aplicação de pressão. A solda é o resultado desse processo.” 
(WAINER; MELLO; BRANDI 2004 p 1) 
O Amazonas é hoje o segundo polo naval do país e movimenta mais de um bilhão de 
reais por ano, uma balsa de grande porte pode chega a custar cerca de 3 milhões de reais, um 
produto sem procedência que não atenda aos requisitos mínimos de qualidade, faz com que 
esse valor caia em até 30 %, colocando em risco a segurança de passageiros e cargas que são 
transportadas por esse meio. 
 A introdução de descontinuidades no processo de soldagem gera retrabalhos, que 
podem representar até 25% do custo de uma obra, sendo que um percentual significativo 
destes partem das áreas de soldagem, distorções, deformações, trincas, porosidades e outras 
descontinuidades que na maioria das vezes exigem que a união seja refeita. Gerando custos 
adicionais além do desperdício de recursos naturais e esforços desnecessários de mão de obra, 
esses fatores são grandes obstáculos a serem superados, principalmente na região norte do 
país, devido à falta de ações que promovam a capacitação de mão de obra necessária para as 
operações. 
 Como prevenir falhas, reduzir defeitos e evitar retrabalhos? A qualificação e 
desenvolvimento de pessoal juntamente com técnicas de controle de qualidade são 
fundamentais para responder este questionamento. 
 O objetivo desse trabalho é apresentar técnicas para realização de atividades de 
controle, inspeção e execução de operações que tenham como processo de fabricação a 
soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido, analisando as principais variáveis em torno 
do processo, suas terminologias, simbologias, tipos de descontinuidades, utilizando como 
método de detecção o ensaio visual como objetivo de estudo. 
 
1.1 - Terminologias da soldagem 
 Os processos de soldagem possuem um conjunto de termos próprios e torna-se de 
grande importância, o conhecimento das designações e abreviaturas dos termos aplicáveis, a 
seguir os termos mais usuais nos processos de soldagem, sendo que sempre que possível serão 
mencionados na língua inglesa. (AMERICAN SOCIETY FOT TESTING MATERIALS 
2009) 
 
 
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Soldagem (Welding) é o processo de união de materiais, onde se preserva as características 
físicas e químicas da junta soldada. 
Solda (Weld) é o efeito do processo. 
Soldador (Welder) Profissional capacitado a executar soldagem manual ou semiautomático. 
Metal de base (Base metal) metal ou liga a ser soldada. 
Metal de adição (Filler metal) metal ou liga adicionado em estado líquido. 
Equipamento (Weldment) produto da fabricação, construção ou montagem soldada, tais 
como: equipamentos de caldeiraria, tubulação, estruturas metálicas, navios etc.... 
Porça de fusão (Weld pool) Região de fusão, volume localizado de metal liquido de adição e 
do metal de base 
 
 
Figura 1 - Terminologia da soldagem 
Fonte: Modenesi 2001 
Bisel (Bevel) borda do componente a ser soldado preparado de forma angular. 
Chanfro (Groove ) Abertura na superfície de uma peça ou entre componentes onde será 
efetuada a solda. 
 
 
 
 
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Figura 2 - Ângulo do chanfro e bisel 
Fonte: Modenesi 2001 
Raiz (Root): Região mais profunda de uma junta soldada que corresponde ao 1º 
Passe, região mais propensa a descontinuidades na soldagem. 
Face (Face): Superfície oposta a raiz da solda. 
Camada (Layer): Conjuntos de passes realizados em uma mesma altura em um chanfro. 
Reforço (Reinforvement): Altura máxima alcançada pelo excesso de metal de adição medido 
a partir da superfície do metal a ser soldado. 
Margem (Toe): Linha de encontro entre a face da solda e a superfície do metal de base 
 
 
Figura 3- Terminologia da soldagem 
Fonte: Modenesi 2001 
 
 
 
 
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Juntas de topo (Buttvjoint) Regiaõ onde duas ou mais peças serão unidas. 
Tipos de junta Topo (Butt), ângulo (Tee), sobreposta (Lap) de aresta (Edge) 
 
 
 
 
 
 
Figura – 4 Tipos de juntas em soldagem 
 
1.2-Soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido (SMAW) 
A soldagem por meio desse processo produz a união entre metais, pelo aquecimento e 
fusão com um arco elétrico estabelecido entre a ponta de um eletrodo revestido consumível e 
a superfície do metal de base na junta que está sendo soldada, combinando o metal fundido do 
eletrodo revestido com o metal de base também fundido. Na medida em que a solda avança, 
ocorre a solidificação da poça de fusão, dando origem a solda. (FBTS 2009) 
 Uma escoria líquida de densidade menor que a do metal líquido se forma, a partir dos 
elementos que compõem o eletrodo, e das impurezas do metal de base, e sobrenada a poça de 
fusão, essa escoria tem um papel fundamental na formação do cordão de solda, pois protege 
contra ação da atmosfera e controla a taxa de resfriamento do metal de solda. No final desse 
processo teremos o cordão de solda coberto por uma camada de escória, que é retirada por 
meio de ferramentas, tendo enfim a solda. 
 
 
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Figura 5 - Processo de soldagem arco elétrico com eletrodo revestido 
Fonte: ESAB 
O processo de soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido é o mais versátil 
dentre os processos de soldagem, devido sua simplicidade, conseguir soldar em quase
todas as 
posições e espessuras, requerer um baixo custo de equipamentos e consumíveis para 
execução, entregar soldas de boa qualidade, e por ser realizada em quase todos os lugares, e 
em condições extremas. 
Quadro - 1: Características do processo arco elétrico por eletrodo revestido 
Tipo de operação: Manual Equipamento: 
Retificador, transformador e gerador 
-Características: 
-Taxa de deposição: 1 a 5 kg/ h 
-Espessura soldadas 2 < e < 200 
mm 
-Posições todas 
-Diluição 25 a 35 % 
-Faixa de corrente 75 a 300 A 
 
Consumíveis do processo 
Eletrodos de 1,6 a 6,0 mm de diâmetro 
 
 
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Aplicações: 
Soldagem na maioria dos metais e ligas 
Vantagens: 
Baixo custo 
Versatilidade 
Opera em locais de difícil 
acesso 
 
Limitações: 
Processo lento devido à baixa taxa de 
deposição 
Requer habilidade manual 
 
 Como em toda operação de soldagem, no processo por arco elétrico com eletrodo 
revestido, pode conter descontinuidades, dentre elas podem ocorrer: 
 Porosidades 
 Inclusões 
 Falta de fusão 
 Falta de penetração 
 Concavidades 
 Trincas 
 Mordeduras 
 
 
 
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a b c 
 
 
d e f 
Figura 6 - Descontinuidades introduzidas no processo 
Fonte: FBTS 
a) Porosidade agrupada imagem obtida por ensaio de raio X. b) Inclusão de escoria na 
interface da zona fundida. c) Falta de fusão. d) Falta de penetração. e) trinca 
superficial. f) Concavidade na raiz da solda 
 
1.3-Consumíveis do processo 
O consumível do processo é o eletrodo composto pela alma do eletrodo, um núcleo 
metálico de baixo teor de carbono, e o revestimento que é composto por componentes 
complexos combinados em proporções adequada que tem funções muito especifica que são: 
Elétricas: isolam a alma do eletro, direcionando o arco para área de interesse. 
 Físicas e Mecânicas: Fornecem gases para formação de uma atmosfera protetora da 
poça de fusão protegendo da ação dos gases atmosféricos nitrogênio, oxigênio, hidrogênio. 
Metalúrgicas: contribuem com adição de elementos de liga para a solda, melhorando 
suas propriedades mecânicas. (FBTS 2009) 
 
 
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Os eletrodos para aços carbono são classificados pelos fabricantes em conformidade 
com a norma AWS 5.1, com base nas propriedades mecânicas (também conhecidas como 
propriedades físicas) do metal de solda, no tipo de revestimento, na posição de soldagem, e no 
tipo de corrente (CA ou CC). O sistema de classificação é elaborado para fornecer certas 
informações sobre o eletrodo e o metal de solda depositado (ESAB, 2005). Podemos 
identificar o significado das designações da AWS de acordo com a figura. 
 
 
 Figura 7 - Classificação do eletrodo para aço carbono AWS 5.1 
Fonte: ESAB 
 
 
 
Quadro 2 - Classificação dos eletrodos para aço carbono 
 Fonte ESAB 
 
 
 
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Alguns cuidados devem ser observados para que os eletrodos mantenham suas 
características, garantindo suas propriedades físicas e químicas durante a soldagem. Para o 
armazenamento dos eletrodos revestidos, existem normas rígidas que padronizam a 
estocagem. 
 Uma vez que se trata de materiais higroscópio (absorvem umidade) o que faz 
necessário o uso de dispositivos e equipamentos para armazenamento e preparação como 
ressecagem, que é a retirada da umidade existente no material, além de impedir que mesmos 
absorvam a umidade existente no ar. 
 Os eletrodos devem estar embalados de forma a garantir a estanqueidade, a 
embalagem deve apresentar as seguintes informações legíveis e sem rasura: 
 Marca comercial 
 Especificação AWS 
 Diâmetro do eletrodo 
 Número da corrida 
 Data de fabricação 
A especificação AWS obriga que todos os eletrodos sejam identificados individualmente, 
definindo claramente sua classificação. O transporte interno não sendo a granel deve ser 
conduzido sobre pallets. 
O armazenamento deve ser em local de temperatura acima de no mínimo 10° da 
temperatura ambiente, e igual ou superior a 20°. A umidade relativa do ar deve ser no máximo 
de 50%. 
Para secagem ou estocagem utilizar estufas com prateleiras em forma de grade, para 
operação em campo, recomenda - se a utilização de estufas portáteis. 
1.4- Ensaio visual 
O ensaio visual precede qualquer outro tipo de ensaio, o método é utilizado para 
inspeção de superfícies externas, para determinar se a junta atende os requisitos de qualidade 
exigidos. 
O ensaio é uma importante ferramenta para o controle da qualidade, para o controle do 
processo de solda acontece em duas etapas, antes da soldagem e após. (FBTS 2009) 
A inspeção antes da solda visa detectar a geometria da junta com auxílio de 
instrumentos e gabaritos para determinar se estão corretos, ângulos do chanfro, bisel, 
 
 
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montagem dos ajustes dos componentes que se deseja soldar, dimensão da abertura de raiz 
além de garantir que o metal de base esteja isento de contaminações de óleos graxas, 
oxidação, tinta. 
 Inspeção após a operação de soldagem tem por finalidade detecção de possíveis 
descontinuidades introduzidas na soldagem, seja dimensional ou estrutural limitando-se as 
que se apresentam superficialmente. 
2.0 - Materiais e métodos 
Para realização do estudo foi utilizado como método de pesquisa visita técnica em 
estaleiro, pesquisas bibliográficas e consulta em manuais técnicos. Para soldagem foi utilizado 
gerador como fonte de energia, maquina retificadora de solda, como material de adição foi 
utilizado eletrodo E 7018 ESAB para união das juntas. 
As soldas foram realizadas em chapas de 3994 mm x 3993 mm x 12,55mm utilizadas 
na construção do equipamento, balsa graneleira de 62 m x 12m com capacidade de 2000 
Toneladas. 
 
 Fotografia 1 - Balsa Graneleira 
 
 
Fonte: Estaleiro Eram 
 
 
 
 
 
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2.1 - Acompanhamento de Soldagem 
Para início da soldagem, foi realizada uma serie de verificações visando evitar a 
introdução de descontinuidades no processo e garantia de segurança na operação, conforme 
AWS American Welding Society, norma que referenciou o procedimento de soldagem. Na 
inspeção prévia visou verificar as condições ambientais, condições dos equipamentos de 
soldagem, condição dos eletrodos utilizados. Inspeção da junta a ser soldada, preparação do 
chanfro, checagem da superfície da junta quanto à isenção de óleo, graxas e outros resíduos. 
A soldagem foi realizada em posição plana, com ponteamento que consiste em efetuar 
cordões curtos e distribuídos entre as juntas para que mantenham a posição entre as peças e 
soldagem de canto. 
 
3.0 Resultados e discussões 
 
As visitas técnicas foram realizadas em 02/11/ 2018 e 10/11/2018 após a soldagem foi 
realizado o ensaio de inspeção visual, em aproximadamente 40000 mm de juntas soldadas foi 
identificado descontinuidade como porosidade, mordeduras, falta de deposição e falha no 
metal de base. 
 
 Fotografia 2 - Porosidades 
 
Fonte: O autor 
 
 
 
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 Fotografia 3 - Mordedura 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: O autor 
 
 
 
 
 Fotografia 4 - Falta de penetração em junta de canto 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: O autor 
As descontinuidades detectadas nos pós soldagem, foram identificadas no 
equipamento e solicitado correção junto a produção. 
 
 
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O setor controle de qualidade junto ao setor produção atuaram de forma conjunta nas 
ações de prevenção. 
 Porosidade: E causada em geral por técnicas equivocadas, (velocidade de 
soldagem excessiva, grande comprimento do arco, sem limpeza adequada do 
metal de base).
 Mordedura: Causas corrente elevada peça muito quente 
 Falta de penetração: E causada por técnicas incorretas de soldagem (velocidade 
excessiva, preparação da junta, corrente baixa de mais, eletrodo com diâmetro 
grande demais). 
 
3.1 Ações tomadas 
Para os defeitos detectados foi observado que técnicas de soldagem 
empregadas, estavam equivocadas. 
Porosidade agrupada dos poros, geralmente esse tipo de porosidade 
acontece na abertura e fechamento do arco elétrico, foi solicitado aos soldadores 
que efetuassem um pequeno passe a ré essa técnica permite refundir área do passe, 
evitando futuras descontinuidades desse tipo. 
Mordedura foi detectada corrente elevada demais durante a soldagem uma pratica 
típica usada entre os soldadores para aumentar a deposição do metal de solda. Foram 
elaborados registros de treinamentos e conscientização quanto essa pratica 
Falta de penetração ocorreu devido à preparação inadequada do chanfro, abertura 
excessiva da junta, o chanfro foi refeito. 
 
4.0 – Conclusão 
Mesmo com procedimentos bem especificados normatizações definidas o processo 
esta sujeito à introdução de descontinuidades, em especial o processo de soldagem por arco 
elétrico com eletrodo revestido por se trata de um processo de execução 100% manual, onde o 
conhecimento e habilidade dos soldadores é fator determinante na qualidade das soldas 
obtidas. Os entendimentos por parte dos colaboradores dos conceitos, técnicas e parâmetros 
de soldagem, permite a intervenção de forma eficaz na prevenção de defeitos, uma vez que no 
geral as descontinuidades são de causas simples em soldagem. 
 
 
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Aliado a esse conhecimento da mão de obra, faz necessários técnicas de controle da 
qualidade e o ensaio visual de soldagem é a ferramenta utilizada antes de qualquer outro 
ensaio que possa ser aplicado ao processo é de baixo custo e muito eficaz. Sua execução pode 
identificar descontinuidade em juntas soldas e apartir daí o profissional que atua na área de 
qualidade do setor de solda pode promover ações que eliminem e melhorem o processos, 
reduzindo custos e a integridade das estruturas soldadas. 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 
VILLANI P; MODENESI P; BRACARENSE A. Soldagem Fundamentos e 
Tecnologia. 3.º ed. Belo Horizonte: editora Ufmg 2014. 
WAINER E; BRANDI S; MELLO F. Soldagem processos e metalurgia. 4º ed São 
Paulo: editora Edgard Bucher 2004. 
FUNDAÇÃO BRASILEIRA DE TECNOLOGIA DA SOLDAGEM. Curso Inspetor 
de Soldagem 2º ed Rio de Janeiro 2013. 
ESAB. Apostila de Eletrodo Revestido 3º ed São Paulo 2005. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS Descontinuidades e Inspeção em 
Juntas Soldadas. Belo Horizonte: 2001